존스 홉킨스대학(메릴랜드주 볼티모어) 및 존스 홉킨스 베이뷰의료센터 외과부주임인 John W. Harmon교수는 『내시경을 이용한 유전자이입법을 이용하면 성장인자의 안정된 공급을 통해 세포증식을 촉진시키고 동시에 안티센스올리고누클레오시드의 작용으로 악성종양을 억제할 수 있다』고 말했다.
식도내 섬유아세포증식 유도
Harmon교수팀은 진핵(眞核)세포용 벡터(pMEXneo)를 이용하여 4마리 토끼의 식도점막에 사람 산성섬유아세포 성장인자(aFGF)의 유전자를 내시경적으로 이입시키는데 성공. 이들 토끼에서는 식도내 섬유아세포의 증식이 유도됐다.
교수는 『장래 가장 기대되는 것은 치유촉진과 바렛식도로 진행되는 것을 막는 유전자를 이입하여 최종적으로 발암으로부터 환자를 보호하는 것』이라면서 『우리가 흥미를 갖는 것은 치유를 촉진시키고 발암을 저지할 수 있는 성장인자의 사용 및 식도점막에 대한 유전자이입 시스템』이라고 말했다.
Harmon교수는 『우리는 점막내에 유전자를 이입하는 시스템을 개발했지만, 내과의에게는 이같은 치료가 내시경을 이용한 조직내 주입으로 가능해졌다고 이해해도 좋다』고 말했다.
현재 존스 홉킨스대학 연구팀은 동물실험의 몇단계를 완료한 상태로 래트와 마우스 등 2종류의 선암(腺癌)모델을 이용한 연구가 진행중이다.
창상치료에도 같은 효과
연구팀은 피부 절개창의 치유를 대상으로 관련연구도 실시했으며 aFGF의 cDNA를 이입하면 창상 치유가 촉진된다는 논문을 「J. Invest Dermatol」(108:313-318)에 발표했다. 이 연구에는 치유력에 장애가 있는 당뇨병 마우스를 사용했다.
이 논문에서 Harmon교수는 『aFGF유전자를 이입한 결과, 그 유전자가 발현하고 치유기능도 개선됐다』고 밝혔다. 이번 체세포유전자치료의 연구는 피부 창상이 대상이 된다. 조직내로 유전자를 이입하는데는 직접 플라스미드를 잡아내는 방법 또는 양이온화 리포솜으로 잡아내는 것을 촉진시키는 방법을 이용했다.
동교수는 『이번 결과로 사람조직변화aFGF를 국소적용 또는 aFGF플라스미드를 이입하면 절개창 폐쇄가 상당히 빨라진다는 사실이 밝혀졌다(p<0.05). 그러나 옹해액이나 aFGF배열이 들어가 있지 않은 대조플라스미드에서는 이런 효과는 나타나지 않았다』고 말했다.
또 절개창을 치료대상으로 한 연구에서 aFGF 또는 이 배열을 포함하는 플라스미드이입으로 치료하면 각각의 대조군에 비해 창상 개열(開裂)에 필요한 힘이 유의하게 증가(p<0.05)하는 것으로 밝혀졌다. 플라스미드를 이입한 절개창에서 절편을 제작하고 조직관찰 결과를 정량적으로 판정하자 창상개소의 조직상에 개선이 나타났다고 한다.
절개창에서 식도질환에 대한 응용도
절개창에서의 연구결과를 식도질환에 응용할 수도 있다.
Harmon교수는 『창상치유에 관한 논문은 이들 기술이 치유를 촉진시킬 수 있음을 보여준다. 우리는 이들 기술의 일부를 이용하여 피부치유를 촉진시키는데 성공했다. 이들 기술 또는 유사한 기술을 식도에 응용할 계획』이라고 의욕을 보였다.
이런 치료법이 GERD환자나 바렛식도환자 또는 그 진행과정에 있는 환자에 혜택을 줄지는 아직 확실하지 않다.
동교수는 『식도암발병 과정에는 이런 치료법이 가능하다고 생각되는 몇가지 상황이 있다』고 고찰. 『암이 나타나는 과정이 몇단계로 나뉘는 것처럼 몇몇 국면 또는 진행의 포인트가 있다』고 설명했다.
교수는 또 캐롤린스카연구소(스웨덴 스톡홀름) Jesper Lagergren박사팀이 「The New England Journal of Medicine」(340:825-831)에 발표한 논문 「식도선암의 위험인자가 되는 증후성위식도역류」(본지 6월 24일 3페이지 관련기사)를 인용하고 『대부분의 의사는 일부 식도암이 바렛식도에서 발생하며,바렛식도와 GERD 간에는 관련이 있다고 생각한다』고 말했다.
동교수는 현재 정상식도에서 암발생에 이르는 과정이 어떤 단계로 나뉘어 이해되고 있는지를 다음과 같이 설명했다.
『정상 식도는 편평상피세포로 구성된다. 바렛식도의 정의는 원주상피세포의 존재가 특징이 된다. 병리학적으로 다음 단계로 진행되면 low grade의 이형성이 나타나고 이것이 high grade의 이형성으로 진전하여 전형적인 암으로 변화해 간다.』
그리고 동교수는 『각각의 포인트에서 생물학적으로 중요한 사건이 일어나고 있고 그 사건에 이어서 일어나는 변화의 추진력이 되고 있다. 따라서 암이 발병하기 전에 개입할 수 있는 확실한 기회가 많을 것』이라고 고찰한다.